package vip.zhenzicheng.algorithm.leetcode.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * <a href="https://leetcode.cn/problems/find-all-numbers-disappeared-in-an-array/">找到所有数组中消失的数字</a>
 * 给你一个含 n 个整数的数组 nums ，其中 nums[i] 在区间 [1, n] 内。请你找出所有在 [1, n] 范围内但没有出现在 nums 中的数字，并以数组的形式返回结果。
 * input:[4,3,2,7,8,2,3,1],output:[5,6]
 * input:[1,1],output:[2]
 * 说明：
 * n == nums.length
 * 1 <= n <= 105
 * 1 <= nums[i] <= n
 * 进阶：不使用额外空间且时间复杂度为O(n)的情况解决问题？假定返回的数组不算在额外空间内
 *
 * @author zhenzicheng
 * @date: 2022-06-01 09:51
 */
public class FindAllNumbersDisappearedInAnArray_448 {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(findDisappearedNumbers(new int[]{4, 3, 2, 7, 8, 2, 3, 1}));
  }

  /**
   * 解法1：
   * 遍历数组中的每一个数，将其数对应的下标(index-1)设置为负数
   * 因为原来给定条件中所有的数都在[1,n]范围内正好对应了-1后的下标
   * 通过将所有数对应的index-1位置的数设置为负数后，再次遍历数组后如果还为整数的值即代表 其下标+1后的数从未出现过
   * 注意：需要遍历每一个元素，如果元素为负数需要判断是index-1后被取反还是按顺序遍历的
   */
  // public static List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
  //   return null;
  // }

  /**
   * 解法2：
   * 遍历每一个元素，将nums[index]-1对应下标的每一个元素加上原数组的长度N
   * 如果遍历一遍之后所有的元素还有<=N，说明该位置并没有被加过也即下标+1对应的数没有出现过
   * 注意：由于遍历过程中可能遇到已经被增加N的元素，所以遍历时需要对nums[index]-1的数对N取模还原之前的数
   */
  public static List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
    int N = nums.length;
    for (int num : nums) {
      int x = (num - 1) % N;
      nums[x] += N;
    }

    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      if (nums[i] <= N) {
        list.add(i + 1);
      }
    }
    return list;
  }
}
